Aula 6 a 10 bio

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Aula 6 – Metabolismo Energético de Biomoléculas (2)
Algumas moléculas orgânicas de grande poder energético podem ser sintetizadas a partir do momento metabólico do individuo. Como por exemplo, temos as sínteses de Lipídios que após a alimentação, com a liberação do hormônio insulina glicose durante o jejum, e com a liberação do hormônio glucagon. 
Síntese Lipídica - os lipídios são sintetizados a partir de vias endergônicas e redutoras, ou seja, consomem ATP e utilizam NADHP como agente redutor. Podendo ser classificados quanto a presença de ácido graxo em sua sínteses, lipídeos que possuem ácidos graxos em sua composição são saponificáveis, pois reagem com bases formando sabões. São as biomoléculas mais energéticas, fornecendo acetil-CoA para o ciclo de Krebs.
Ao todo os lipídeos que possuem ácidos graxos são classificados em :
Acilgliceróis (glicerídeos): a a 3 moléculas de ácido graxo esterificado + glicerol (formando mono, di ou tri-acil-gliceróis, mono, di ou triglicerídeos)
Ceras: ácido graxo de 16 a 30°C + álcool mono-hidroxílico de 18 a 30°c.
Fosfolipídios: ácido graxo + fosfato.
Esfingolipídios: ácido graxo + esfingosina.
Glicolipédeos: ácido graxo + glicerol + açúcar.
A maior parte do ácidos graxos sintetizados por um organismo tem dois destinos fundamentais: Formar triacilglicerol para armazenar energia e formar fosfolipídios de membrana. 
Ambos são sintetizados a partir dos mesmos precursores acil-graxos e glicerol 3-fosfato. 
Origem do glicerol 3-fosfato – ele é formado a partir do glicerol pela ação da glicerol cinase, no fígado e nos rins.
Síntese de Triacilglicerol – parte dos ácidos graxos presentes no sangue e é empregada na produção de energia. E a outra parte é captada pelo fígado para síntese de triacilglicerol. 
O hormônio insulina estimula a conversão em gorduras dos carboidratos e das proteínas da alimentação. 
A síntese dos fosfolipídios a partir de precursores simples requer:
-síntese de uma molécula do esqueleto (glicerol ou esfingosina)
- ligação de ácidos graxos a esse esqueleto.
- adição de um grupo cabeça hidrofílico a esse esqueleto.
- modificação ou troca do grupo cabeça para liberar p produto fosfolipídico final. 
Gliconeogênese – por definição é a produção de glicose a partir de compostos não glicídicos. No mamíferos ocorre no fígado e em menor proporção nos rins (especificamente no córtex rnal), e os principais precursores são: piruvato, lactato, glicerol, aminoácidos e glicogênicos. 
Na falta dessa fonte, outro recurso utilizado para a obtenção de glicose é o fornecimento de lactato pelas fibras musculares através do ciclo de Core e do ciclo da glicose/alanina.
A produção de glicose ocorre em situação de jejum prolongado, onde há a liberação do hormônio glucagon, que atua na quebra de moléculas de glicerol localizadas nos adipócitos para sua liberação na corrente sanguínea. Glicose = insulina e Gliconeogênese = glucagon. 
Cetogênese – é a produção de corpos cetônicos em respostas a níveis de ácidos graxos no fígado. Acetona – Aceto-acetato – 3Hidroxibutirato. 
Funções:
-Importantes fontes de energia para tecidos periféricos
- São solúveis em solução aquosa (não precisam de transportadores no sangue)
- Usados nos tecidos extra-hepáticos (inclusive cérebro)
- Em jejum muito prolongado 75% das necessidades energéticas do cérebro são atendidas pelo aceto-acetato.
- A acetona não é utilizada pelo corpo como um combustível, ela é volátil e pode ser eliminada pela respiração (hálito cetônico) 
Aula 7 – Metabolismo de Constituintes Celulares
Alguns constituintes celulares não podem ser absorvidos pelo organismo, devendo ser transformados em outras moléculas, Dois exemplos são a amônia que é transformada em ureia através da urogênese e as bases nitrogenadas pirimídicas que são transformadas em ureia também. 
Urogênese – também conhecida como ciclo de Ureia, é uma via metabólica que ocorre em 5 reações. As reações da urogênese ocorrem parte na mitocôndria e parte no cotosol do fígado, por dois mecanismos: transaminação e desaminação oxidativa.
Utiliza dois grupos amino derivados da amônia e aspartato.
As etapas de produção de carbomoil-fosfato e citrulia ocorrem na mitocôndria. A citrulina é transportada para o citosol onde ocore o resto do ciclo. Portanto: Carbamil fosfato + aspartato + 3ATP + 2H2O -> Ureia + fumarato + 2ADP + 2PI + AMP +PPI. 
Quanto a degradação das Bases: 
Pirimidinas: gera ácido úrico.
Purinas: gera acetil-CoA e sucanil-CoA
Existem duas vias metabólicas para a produção de nucleotídeos:
- Síntese de novo: nucleotídeos formados a partir de precursores não nucleotídicos como aminoácidos, robose-5-fosfato, CO2 e NH3.
- Vias de Salvamento: bases nitrogenadas livres e nucleotídeos resultante da degradação de ácidos nucleicos são reciclados para a regeneração do conjunto nucleotídeo. 
A regulação dessas vias pode ser feita pelos produtos e substratos delas. Estas vias contribuem para a homeostase dos nucleotídeos intracelulares e defeitos nelas podem gerar doenças graves. 
Ureia – atua como um marcador sensível a alterações primárias das condições renais. Os valores de referência ou normais para ureia são de 10 a 40mg/dl.
Valores aumentados, indícios de:
- Insuficiência renal aguda ou crônica
- Choque
- Desidratação acentuada
- catabolismo proteico aumentado
- Perda muscular
- Medicamentos como Tetracíclinas
Valores reduzidos, indícios de:
- Gravidez (2° trimestre)
- diminuição do consumo de proteínas
- Insuficiência hepática severa
- Infância 
- Desnutrição
- Certos medicamentos
Uremia – acumulo de ureia no sangue, provocada pela deficiência na função de filtragem dos rins, causando alterações em diversos órgãos. Pode ocorrer devido a desidratação, dieta altamente protéica, obstrução do fluxo de urina. 
Sintomas: náuseas, mal-estar, vômitos, fraqueza, cefaleia, distúrbio de coagulação, torpor, em alguns casos indícios de coma. 
Aula 8 – Alimentos, Metabolismo e Bioimpedância
Considera-se alimento toda matéria benéfica ao ser vivo que favorece a sua conservação metabólica, ou seja, a vida. 
A alimentação é a base da vida, necessidade primordial do homem e dela depende o estado de saúde do ser humano em diverso níveis. 
Os vegetais são capazes de sintetizar proteínas de fontes inorgânicas de nitrogênio, mas os animais são possuem essa capacidade, razão pela qual necessitam de alimentos ricos em proteínas e aminoácidos. 
O organismo animal sintetiza as proteínas utilizadas pelo seu próprio organismo a partir das proteínas ingeridas pela alimentação. A alimentação deve fornecer a quantidade de aminoácidos necessários para essa transformação, pois a falta de qualquer um dos aminoácidos compromete a utilização dos outros e o funcionamento do próprio organismo devido a consequente falta de proteínas. 
Metabolismo – é o conjunto das reações químicas que ocorrem num organismo vivo com o fim de promover a satisfação de necessidades estruturais e energéticas. 
O processo metabólico ocorre tanto no domínio celular como no do organismo em geral. 
A expressão metabolismo basal designa o mínimo de energia necessária para regular a fisiologia normal de um organismo. 
Reação exergônica (libera energia) – respiração celular, catabolismo (síntese de ATP a partir de ADP e PI, requer energia)
Reação endergônica (requer energia) – transporte ativo, movimento, anabolismo (hidrólise de ATP a partir de ADP e PI, libera energia).
Vias metabólicas – as substâncias que penetram nas células passam por fragmentações, adições e reestruturações moleculares, que produzem compostos biologicamente uteis, empregados como fonte de energia e também como elementos de construção e reparação dos tecidos. Essas transformações sucessivas denominam-se vias metabólicas, do ponto de vista físico-químico, os organismos vivos são sistemas abertos, para sobreviver,realizam como o exterior uma constante troca de energia e matéria.
Necessidade Energética – a dose energética deve ser equilibrada em termos de qualidade, de acordo com as necessidades do organismo. O ideal para o metabolismo humano são as seguintes porcentagens por dia:
Proteínas: 12 a 15% da dose diária
Lipídeos: 30 a 35% da dose diária
Glúcidos: 50 a 55% da dose diária
(Equilíbrio entre dose e conteúdo das refeições).
O corpo é composto por massa livre de gordura (magra), gordura e água. A soma destes valores dão o total do seu peso corporal, (a massa livre de gordura inclui músculos, ossos, órgãos vitais e etc.), tanto o tecido gordo como o magro contém água. Para ter um corpo são é extremamente importante uma proporção adequada de tecido magro e gordo. 
Bioimpedância (ou Biorresistência) é a palavra cientifica para descrever a capacidade de seu organismo de resistir (atrasar) a passagem de uma corrente elétrica. O tecido gordo, tecido magro e a água resistem ou atrasam essa passagem de formas diferentes. 
Como é realizada a Bioimpedância?
O analisador de composição corporal mede a passagem de sinais elétricos quando estes sinais passam pela gordura, tecido magro e água. Quando essa quantidade de gordura, tecido magro e água variam, também variam os sinais dando a você uma medida confiável e precisa da quantidade de cada um destes componentes que formam o seu peso total. 
Aula 9 – Transdução da Sinalização
A transdução de sinal consiste na transferência intercelular ou intracelular de informações, através de uma via sinalizada, desempenhando importante papel na ativação de funções celulares e na diferenciação por receptores que ativam os segundos mensageiros. 
Receptores Celulares – um receptor é uma molécula que reconhece um ligante (agonista) específico, ou uma família de ligantes, produzindo regulação de um processo celular como resposta a essa ligação.
Classificam-se de acordo com a molécula que reconhecem.
Receptores intracelulares são localizados no citoplasma ou núcleo celular.
*Quando uma molécula é capaz de realizar sua função básica sem a interação com um ligante, é chamada de aceptor. O ligante então é chamado agonista.
Receptores ligados a membranas são receptores proteicos que transmitem o sinal através de membrana, ativando o segundo mensageiro, e podem se subdividir em receptores: associados a canais de íons, catalíticos, associados a proteína-G e mecanismo de transdução da sinalização.
A transdução de sinal ocorre por receptores ligados a membrana:
Com canais iônicos – a ligação de um agonista a canais iônicos resulta em mudança na conformação e na abertura de um canal situado no interior do receptor, permitindo o fluxo de íons a favor de um gradiente de concentração. Isso transduz o sinal químico para um evento elétrico na membrana plasmática. 
Com atividade catalítica – a ligação de um agonista ao domínio extracelular de receptores catalíticos causa uma modificação conformacional que desperta a atividade enzimática do domínio citoplasmático. 
Associados a proteína-G – esses receptores não possuem enzimas ou canais iônicos. Constituídos por sete domínios. Transmembrana, se associam a molécula efetoras por meio da proteína regulatória de ligação ao GTP (proteína-G). Podem haver diversos receptores para um agonista específico, cada um com sua farmacologia. 
Receptores intracelulares – ligantes hidrofóbicos, como alguns hormônios, penetram na membrana plasmática e se ligam a receptores monoméricos no citoplasma ou no núcleo. As respostas celulares da ativação desses receptores são relativamente lentas, devido à necessidade de transcrição e tradução. 
Genoma – DNA: é um polímero constituído por quatro tipos de ácidos nucleicos, unidos através de ligações fosfodiésper, formando uma fita.
- Duas fitas de DNA se pareiam por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas, formando uma dupla hélice, onde as fitas de DNA são dispostas em sentidos opostos (senso e anti-senso).
- As informações contidas no DNA são organizadas em unidades funcionais, chamadas genes.
Genoma – RNA: é uma molécula intermediária entre o Dna e as proteínas, Disposto em simples fita, esse polímero é composto por ribonucleotídeos, ligados por ligações fosfodiésper assim como o DNA. Existem 3 tipos de RNA, são eles:
RNA mensageiro – codificam proteínas.
RNA robossomal – parte estrutural dos ribossomos, catalisam a síntese de proteínas. 
RNA transportador – realizam a conexão códon-aminoácido.
Genoma-Replicação: é o processo de duplicação da molécula de DNA, dando origem a duas novas moléculas com as características da molécula de origem.
Genoma- mutação: é definida como qualquer alteração permanente no DNA. Podem ocorrer em qualquer célula, desde as germinativas até as somáticas. Existem as mutações cromossômicas e mutações gênicas.
Veja as formas de mutação do DNA:
Mutação por substituição de nucleotídeos – a substituição de um nucleotídeo pode alterar o código de um códon, ocasionando em uma alteração de função proteica.
Mutação por deleções e inserções - são capazes pela deleção de um ou mais pares de bases. Quando o número de bases envolvidas é múltiplo de 3, a mutação resulta em uma proteína com adição ou falta de aminoácido. 
Mutação em sequência promotora – envolvem mutações nas sequências promotoras CAT e TATA Box.
Genoma – Mecanismo de reparo do DNA – o DNA está exposto a uma série de agentes físicos e químicos que provocam lesão nessa molécula. Caso não sejam resolvidas essas lesões podem gerar uma mutação ou até mesmo morte celular.
Os organismos desenvolveram mecanismos capazes de remover lesões para manter a estabilidade do material genético. Existem mecanismos que revertem a lesão, enquanto outros a removem.
As principais vias de reparo do DNA são:
- Reparo por excisão de bases
- Reparo por excisão de nucleotídeos
- Reparo direto
- reparo por recombinação
Aula 10 – Genoma e sua Expressão
Entende-se por mutação qualquer modificação súbita e hereditária no conjunto gênico de um organismo. Outras alterações podem vir através de recombinação, onde ocorre a troca de fragmentos de DNA, como no crossing-over. O DNA PE transformado em RNA através da transcrição, por meio da enzima RNA polimerase, no núcleo. Para amplificação de DNA sem utilizar recorre-se ao método de PCR. 
As proteínas são uma cadeia de aminoácidos, são moléculas essenciais para manter a estrutura e funcionamento de todos os organismos vivos e podem ter diferentes propriedades e funções. 
Existem 2 tipos de mutação do DNA:
- Mutação Gênica: alterações num número reduzido de nucleotídeos da molécula de DNA, resultando no aparecimento de um novo alelo. Ex.: Anemia falciforme.
- Mutação Cromossômica: mutações que alteram de maneira visível (ao microscópio), o número ou a estrutura dos cromossomos. 
Transcrição - consiste na síntese do RNA, sendo realizada por um complexo enzimático.
Na primeira divisão meiótica ocorre o crossing-over, ou o sobrecruzamento de cromátides homólogas, não irmãs que se encontram lado a lado, sendo este processo responsável pela variabilidade genética. 
Homóloga – requer regiões homólogas nos dois DNAs que irão se recombinar. Ocorre a formação da junção de Holliday.
Sítio-específica – os dois DNAs que irão se recombinar possuem sequências específicas para essa recombinação. Possuem alto grau de especificidade, e ocorre conservação da sequência. Envolve recombinases. 
Transposição – utiliza transposons, regiões de DNA que podem se transferir de uma região para outra do genoma, deixando ou não uma cópia no local antigo onde estavam. Envolve uma enzima, denominada transposase.
Transcrição consiste na síntese do RNA, sendo realizada por um complexo enzimático. 
A principal enzima é a RNA polmerase, que realiza polimerização de RNA a partir de um molde de DNA.
O processo ocorre em 3 etapas principais:iniciação, alongamento e térmico.
Nos eucariontes a transcrição ocorre no núcleo. 
PCR – A Reação de Polimerização em Cadeia é um método de amplificação de DNA sem uso de um organismo vivo.
O processo ocorre em 3 etapas: desnaturação, anelamento e extensão. 
- O DNA é extraído, adicionado a ele um mix contendo dNTPs, Primers e uma enzima DNA polimerase.
- O resultado é analisado em eletroforese.
- Essa técnica é utilizada em análises médicas e biológicas, como medicina forense e diagnóstica de doenças hereditárias. 
Síntese de proteínas – ocorre por um processo conhecido como tradução, que ocorre nos ribossomos situados no retículo endoplasmático rugoso (RER).
- O RNA que serve de molde para a tradução é dividido em códons.
- O primeiro códon se liga ao sítio um do ribossomo e em seguida ocorre a ligação do anticódon do RNAt carregando o aminoácido correspondente, para o encadeamento de aminoácidos, formando a proteína. 
Código genético – é a relação entre a sequência de bases do DNA e a sequência correspondente de aminoácidos na proteína
Forma os modelos hereditários dos seres vivos, contendo a informação que rege a sequência de aminoácidos através do encadeamento de nucleotídeos. 
Apoptose – é a relação celular programada, diferente da necrose celular, onde a morte celular ocorre de maneira inesperada, acidental.
- Ocorre em respostas a gatilhos fisiológicos no desenvolvimento (remodelamento tecidual), defesa, homeostase, e envelhecimento.
- As células apoptóticas inicialmente sofrem um encolhimento, o citoesqueleto e o envelope nuclear se rompem e as células perdem as microvilosidades e junções celulares.
- As organelas mantém sua estrutura mas a membrana plasmática se torna altamente convoluta e a célula se rompe formando pequenos corpos apoptótipos, que são rapidamente fagocitados por macrófagos. 
Carcinogênese – o termo se refere ao processo de formação do câncer.
O corpo humano é todo formado por células que se organizam em tecidos e órgãos. As células normais se dividem, amadurecem e morrem, renovando-se a cada ciclo. O câncer se desenvolver quando células anormais deixam de seguir esse processo natural, sofrendo mutação que pode provocar danos em um ou mais genes de uma única célula. 
- As células cancerosas se dividem mais rapidamente do que as normais e geralmente são bem desorganizadas. Com o tempo, podem se empilhar uma sobre as outras, formando uma massa de tecido chamado tumor. Todo esse processo, em que uma célula normal se torna um tumor maligno ou câncer, pode levar muitos anos.